Síntese De Nanopartículas Poliméricas Com Estímulo Resposta Ao Ph Obtidas Via Polimerização Em Emulsão Para Produção De Carpete Reciclável
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Data
2017-08-30
Autores
Cobianchi, Andreia Ferreira [UNIFESP]
Orientadores
Oliveira, Mauricio Pinheiro De [UNIFESP]
Tipo
Dissertação de mestrado
Título da Revista
ISSN da Revista
Título de Volume
Resumo
Automotive and industrial carpets are produced by impregnating polyethylene terephthalate (PET) fibers with aqueous dispersion copolymers in order to fix the fibers, provide dimensional stability and abrasion resistance. Currently, approximately 35% of the national carpet production is composed of chips and leftovers from the manufacturing process, which are incinerated or disposed of in landfills because it is impossible to remove the polymers used in the impregnation of the carpet fibers. The objective of this work is to develop polymeric nanoparticles with stimulus pH response to produce industrial carpets, aiming at the recycling of polymer fibers and nanoparticles for the production of new materials. Polymeric nanoparticles were obtained by emulsion copolymerization of styrene (STy), n-butyl acrylate (Abu) and acrylonitrile (ACN) in the absence of emulsifier. As a polymerization stabilizer, a copolymer of poly (methacrylic acid-co-methacrylamide) obtained via copolymerization of methacrylic acid (AMA) with methacrylamide (MA) was used. The copolymers obtained were characterized in relation to the overall conversion, average particle diameter, zeta potential, viscosity, molar mass, molar mass distribution (MWD) and reemulsification of the polymer film at different values of pH. The industrial carpets were produced by total impregnation and evaluated in relation to reemulsification of the polymer film under different pH values. Stabilizers of poly (methacrylic acid-comethacrylamide) with molecular weigh less than 10,000 g/mol showed the most promising results to produce the nanoparticles with response stimulus and mean diameter 80 nm in the absence of emulsifier, allowing the re-emulsification of the polymeric film when in contact with alkaline solution.
Os carpetes automotivos e industriais são produzidos via impregnação das fibras de poli(tereftalato de etileno) (PET) por copolímeros em dispersão aquosa, com a finalidade de fixar as fibras, conferir estabilidade dimensional e resistência à abrasão. Atualmente, aproximadamente 35% da produção nacional de carpetes gera aparas e sobras do processo de fabricação, essas por sua vez, são incineradas ou dispostas em aterros sanitários. O objetivo deste trabalho é desenvolver nanopartículas poliméricas com estímulo resposta ao pH para produção de carpetes industriais, visando a reciclagem das fibras e das nanopartículas poliméricas para produção de novos materiais. As nanopartículas poliméricas foram obtidas via copolimerização em emulsão do estireno (STy), acrilato de n-butila (ABu) e acrilonitrila (ACN) na ausência de emulsificante. Como estabilizante de polimerização, foi empregado um copolímero de poli(ácido metacrílicoco- metacrilamida) obtido via copolimerização em solução do ácido metacrílico (AMA) com a metacrilamida (MA). Os copolímeros obtidos foram caracterizados em relação à conversão global, diâmetro médio de partícula, potencial zeta, viscosidade, massa molar (Mw e Mn), distribuição de massa molar (MWD) e reemulsificação do filme polimérico em diferentes valores de pH. Os carpetes industriais foram produzidos via impregnação total e avaliados em relação à reemulsificação do filme polimérico sob diferentes valores de pH. Os estabilizantes de poli(ácido metacrílico-co-metacrilamida) com massa molar inferior a 10.000 g/mol apresentaram os resultados mais promissores para produção das nanopartículas com estímulo resposta e diâmetro médio igual 80,0 nm na ausência de emulsificante, possibilitando a reemulsificação do filme polimérico, quando em contato com solução alcalina.
Os carpetes automotivos e industriais são produzidos via impregnação das fibras de poli(tereftalato de etileno) (PET) por copolímeros em dispersão aquosa, com a finalidade de fixar as fibras, conferir estabilidade dimensional e resistência à abrasão. Atualmente, aproximadamente 35% da produção nacional de carpetes gera aparas e sobras do processo de fabricação, essas por sua vez, são incineradas ou dispostas em aterros sanitários. O objetivo deste trabalho é desenvolver nanopartículas poliméricas com estímulo resposta ao pH para produção de carpetes industriais, visando a reciclagem das fibras e das nanopartículas poliméricas para produção de novos materiais. As nanopartículas poliméricas foram obtidas via copolimerização em emulsão do estireno (STy), acrilato de n-butila (ABu) e acrilonitrila (ACN) na ausência de emulsificante. Como estabilizante de polimerização, foi empregado um copolímero de poli(ácido metacrílicoco- metacrilamida) obtido via copolimerização em solução do ácido metacrílico (AMA) com a metacrilamida (MA). Os copolímeros obtidos foram caracterizados em relação à conversão global, diâmetro médio de partícula, potencial zeta, viscosidade, massa molar (Mw e Mn), distribuição de massa molar (MWD) e reemulsificação do filme polimérico em diferentes valores de pH. Os carpetes industriais foram produzidos via impregnação total e avaliados em relação à reemulsificação do filme polimérico sob diferentes valores de pH. Os estabilizantes de poli(ácido metacrílico-co-metacrilamida) com massa molar inferior a 10.000 g/mol apresentaram os resultados mais promissores para produção das nanopartículas com estímulo resposta e diâmetro médio igual 80,0 nm na ausência de emulsificante, possibilitando a reemulsificação do filme polimérico, quando em contato com solução alcalina.